基于nRF4O1的呼吸暫停無線監(jiān)測系統(tǒng)

摘要：基于單片機(jī)AT89C2051和InRF401的呼吸暫停無線監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了呼吸暫停監(jiān)測的無線化和可移動性，并且能對患者是否出現(xiàn)過呼吸暫停以及暫停次數(shù)進(jìn)行方便、有效的監(jiān)測。該系統(tǒng)充分利用了nRF40l單片無線收發(fā)芯片和AT89C205l單片機(jī)內(nèi)核，在體積、重量、操作簡單性等方面都取得了很大突破；另外采用了一種高效的呼吸信號新型采集方法，使信號處理更加簡單、準(zhǔn)確。該系統(tǒng)能在基本不影響人們睡眠的狀況下進(jìn)行有效的呼吸監(jiān)測，將監(jiān)測結(jié)果提供給醫(yī)生并作為醫(yī)療參考，以能夠給被測病人提供個性化治療方案。
關(guān)鍵詞：呼吸暫停；臨測：無線系統(tǒng)：DS18B20

0 引言
隨著科技的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對睡眠生理、病理日益重視。經(jīng)醫(yī)學(xué)研究表明：打鼾的人很有可能患有“呼吸暫停綜合癥”。呼吸暫停的定義是指呼吸道停止氣流達(dá)10s以上。如夜間打鼾且伴有間歇性呼吸暫停30次以上，每次暫停時間超過10s以上即可被診斷為“呼吸暫停綜合癥”。這是一種潛在的致死性疾病。長期患“呼吸暫停綜合癥”可引起高血壓、心律失常甚至導(dǎo)致死亡。國外醫(yī)學(xué)界對此類疾病的研究十分重視，且已取得重大成果。目前醫(yī)生在診斷睡眠呼吸暫停癥時常使用夜間睡眠呼吸多項(xiàng)生理監(jiān)測儀，記錄一整夜的睡眠周期，其中包括呼吸暫停以及呼吸變淺的次數(shù)、型態(tài)、缺氧指數(shù)、次數(shù)、心電圖的變化、口鼻腔氣流、胸腹部呼吸運(yùn)動、耳垂血氧等信號的記錄、打鼾次數(shù)等情形。雖然這些儀器測量較準(zhǔn)確，但需要在身上配戴多種儀器，也必須在特定的醫(yī)院中由專業(yè)人士操作才能進(jìn)行測量，非常不方便，并且也容易影響患者的睡眠，所以不適合做長期的監(jiān)測。并且這樣的儀器價格昂貴，患者更不會買來在家庭使用。針對上述缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了本套無線監(jiān)測系統(tǒng)，本系統(tǒng)使用簡單、基本不影響睡眠、價格低廉；適合在居家睡眠環(huán)境下做長期自測和與醫(yī)生進(jìn)行醫(yī)療遠(yuǎn)程互動，以達(dá)到幫助醫(yī)生了解患者病情的目的。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
本系統(tǒng)采用433MHz的無線收發(fā)芯片。nRF401，外圍電路很少，并且不需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行曼徹斯特編碼，只需利用單片機(jī)來控制該收發(fā)芯片的工作過程。利用數(shù)字溫度傳感器DSl8820進(jìn)行呼吸信號提取，然后利用由單片機(jī)控制的無線收發(fā)系統(tǒng)的發(fā)射部分將提取出的呼吸信號發(fā)射出去；經(jīng)過接收模塊，將接收到的呼吸信號傳送到單片機(jī)中進(jìn)行處理，從而將呼吸暫停出現(xiàn)的次數(shù)顯示出來。原理框圖如圖1所示。